WO2019187054A1 - 実装装置及び画像処理装置 - Google Patents

実装装置及び画像処理装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2019187054A1
WO2019187054A1 PCT/JP2018/013779 JP2018013779W WO2019187054A1 WO 2019187054 A1 WO2019187054 A1 WO 2019187054A1 JP 2018013779 W JP2018013779 W JP 2018013779W WO 2019187054 A1 WO2019187054 A1 WO 2019187054A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
component
reference marks
head
mounting
positional relationship
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/013779
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
一也 小谷
雅史 天野
Original Assignee
株式会社Ｆｕｊｉ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社Ｆｕｊｉ filed Critical 株式会社Ｆｕｊｉ
Priority to JP2020508828A priority Critical patent/JP6980096B2/ja
Priority to PCT/JP2018/013779 priority patent/WO2019187054A1/ja
Publication of WO2019187054A1 publication Critical patent/WO2019187054A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04—Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/08—Monitoring manufacture of assemblages

Definitions

  • the present disclosure relates to a mounting apparatus and an image processing apparatus.
  • a mounting apparatus for placing a component on a board an image of a component held by a mounting head and a reference mark of the mounting head is imaged, and a deviation amount of the position of the component is detected using the reference mark.
  • the mounting apparatus first detects the reference mark and the center position of the component from the captured image.
  • the mounting apparatus combines the center position of the reference mark in the reference image, which is an image of the mounting head when the component is not held, with the center position of the reference mark in the captured image.
  • the amount of deviation between the center position of the captured image and the center position of the component of the captured image is obtained.
  • the reference mark it is described that four disc-shaped mark members arranged on the circumference are used.
  • the position of the reference mark may be erroneously detected due to dirt on the reference mark, and an error may occur in the recognition of the position of the component. It was. If an error occurs in the recognition of the position of the component, there is a problem in that the mounting accuracy of the component on the substrate is lowered.
  • This disclosure has been made in order to solve the above-described problem, and mainly aims to detect an abnormality that leads to erroneous detection of the position of the head reference mark.
  • the mounting apparatus of the present disclosure is: A mounting device for placing components on a board, A mounting head having a plurality of head reference marks and holding and moving the component; An imaging unit that captures a mark image including the plurality of head reference marks; Detecting the position of each of the plurality of head reference marks in the mark image, deriving positional relationship information representing the positional relationship between the plurality of head reference marks based on the detected position, and A control unit that performs an abnormality determination process that determines the presence or absence of one or more abnormalities among the plurality of head reference marks based on positional relationship information; It is equipped with.
  • the control unit performs abnormality determination processing to verify whether the detected positions of the plurality of head reference marks are correct based on positional relationship information between the plurality of head reference marks. can do. Therefore, the mounting apparatus can detect an abnormality (for example, contamination of the head reference mark) that leads to erroneous detection of the position of the head reference mark.
  • an abnormality for example, contamination of the head reference mark
  • FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of a mounting system 10.
  • FIG. FIG. 4 is a bottom view of the rotary head 22.
  • FIG. 4 is an enlarged view of a plurality of reference marks 28.
  • the flowchart which shows an example of a mounting process routine.
  • Explanatory drawing which shows a mode that the center position of the 1st reference mark 28a is detected.
  • Explanatory drawing of another method of detecting the center position of the 1st reference mark 28a The flowchart which shows an example of the abnormality determination process of a modification.
  • FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of a mounting system 10 including a mounting apparatus 11 that is an example of the mounting apparatus of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a bottom view of the rotary head 22 of the mounting head 21.
  • FIG. 3 is an enlarged view of the plurality of reference marks 28.
  • the mounting system 10 is a system that executes a process of mounting the component P on the board S, for example.
  • the mounting system 10 includes a mounting device 11 and a management device 50.
  • the mounting system 10 is configured as a mounting line in which a plurality of mounting apparatuses 11 that perform mounting processing for mounting a component P on a substrate S are arranged from upstream to downstream.
  • FIG. 1 only one mounting apparatus 11 is shown for convenience of explanation.
  • the left-right direction (X-axis), the front-rear direction (Y-axis), and the up-down direction (Z-axis) are as shown in FIGS.
  • the mounting apparatus 11 includes a substrate processing unit 12, a mounting unit 13, a component supply unit 30, an imaging unit 35, a display operation unit 37, and a control unit 41.
  • the substrate processing unit 12 is a unit that carries in, transports, fixes and unloads the substrate S at the mounting position.
  • the substrate processing unit 12 has a pair of conveyor belts provided at intervals in the front and rear direction of FIG. 1 and spanned in the left-right direction. The board
  • substrate S is conveyed by this conveyor belt.
  • the mounting unit 13 is a unit that collects the component P from the component supply unit 30 and arranges it on the substrate S fixed to the substrate processing unit 12.
  • the mounting unit 13 includes a head moving unit 20 and a mounting head 21.
  • the head moving unit 20 includes a slider that is guided by a guide rail and moves in the XY direction, a motor that drives the slider, and an encoder 20a that can detect the amount of rotation of the motor.
  • the mounting head 21 is detachably mounted on the slider and is moved in the XY direction by the head moving unit 20.
  • the mounting head 21 includes a rotary head 22, a plurality (here, twelve) nozzle holders 23, a plurality (here, twelve) suction nozzles 24, and an R-axis drive device 25. And a Q-axis drive device 26 and a Z-axis drive device 27.
  • the rotary head 22 is a cylindrical member in which a plurality of nozzle holders 23 that hold the plurality of suction nozzles 24 are arranged.
  • the plurality of nozzle holders 23 are cylindrical members, and are arranged at equal intervals (here, at intervals of 30 degrees) on a circumference coaxial with the central axis of the rotary head 22.
  • a suction nozzle 24 is detachably attached to each lower end of the plurality of nozzle holders 23.
  • the suction nozzle 24 is a collection member that collects and holds the component P using negative pressure.
  • FIG. 2 shows a state where the four suction nozzles 24 hold the component P.
  • the collecting member may be a mechanical chuck that mechanically holds the component P in addition to the suction nozzle 24.
  • a columnar protrusion 29 is disposed on the lower surface of the center of the rotary head 22.
  • a plurality (four in this example) of reference marks 28 which are examples of a plurality of head reference marks are provided on the lower surface of the protrusion 29.
  • Each of the plurality of reference marks 28 is a disk-like member, for example, and is formed in a circular shape when viewed from below.
  • the plurality of reference marks 28 are arranged on the circumference coaxial with the central axis of the rotary head 22 at regular intervals (here, at intervals of 90 degrees).
  • the four reference marks 28 are referred to as first to fourth reference marks 28a to 28d clockwise from the nozzle 24 located at the 12 o'clock position in FIG.
  • the plurality of reference marks 28 are imaged together with the component P by the imaging unit 35.
  • the color of the reference mark 28 is determined so that the boundary between the protruding portion 29, that is, the member that becomes the background when the reference mark 28 is imaged, is clear.
  • the lower surface of the reference mark 28 is white and the lower surface of the protruding portion 29 is black.
  • the R-axis drive device 25, the Q-axis drive device 26, and the Z-axis drive device 27 each include a drive motor and encoders 25a to 27a that can detect the rotation amount of the drive motor.
  • the R-axis drive device 25 rotates the rotary head 22 (including the protruding portion 29 and the plurality of reference marks 28) about the central axis (R-axis) of the rotary head 22 (see the broken line arrow in FIG. 2). Accordingly, the R-axis drive device 25 turns (revolves) the plurality of nozzle holders 23 and the plurality of suction nozzles 24 in the circumferential direction.
  • the Q-axis drive device 26 rotates (spins) the plurality of nozzle holders 23 synchronously (see arrows in FIG.
  • the Q-axis drive device 26 rotates (autorotates) the plurality of suction nozzles 24 and the held component P.
  • the Z-axis drive device 27 moves the nozzle holder 23 at a predetermined elevation position (here, the 9 o'clock position in FIG. 2) among the plurality of nozzle holders 23 in the Z-axis direction, thereby holding the suction nozzle 24 and holding The part P is moved up and down.
  • the suction nozzle 24 collects and holds the component P supplied from the component supply unit 30 or moves the held component P on the substrate S by moving up and down.
  • the component supply unit 30 is a unit that supplies the component P to the mounting unit 13.
  • a plurality of feeders having a tape holding the component P are mounted on the component supply unit 30. This feeder feeds the part P held on the tape to the sampling position.
  • the component supply unit 30 may include a tray unit having a tray on which a plurality of components P are arranged and placed.
  • the imaging unit 35 is a device that captures an image, and is a part camera that captures an image of one or more components P collected and held by the mounting head 21.
  • the imaging unit 35 is disposed between the component supply unit 30 and the substrate processing unit 12.
  • the imaging range of the imaging unit 35 is above the imaging unit 35.
  • the imaging unit 35 captures a component image that is an image including the component P held by the mounting head 21 and a plurality of reference marks 28 when the mounting head 21 holding the component P passes over the imaging unit 35. Then, the captured component image data is output to the control unit 41.
  • the display operation unit 37 is disposed on the front surface of the mounting apparatus 11 and includes, for example, a touch panel and operation buttons.
  • the display operation unit 37 displays various information to the worker and inputs various operations from the worker.
  • control unit 41 is configured as a microprocessor centered on a CPU 42 and includes a storage unit 43 that stores various data.
  • the control unit 41 outputs control signals to the substrate processing unit 12, the head moving unit 20, the mounting head 21, the component supply unit 30, the imaging unit 35, and the display operation unit 37, and the encoders 20a, 25a to 27a and the display operation unit.
  • a signal from 37 and image data from the imaging unit 35 are input.
  • the control unit 41 controls the head moving unit 20, the R-axis drive device 25, the Q-axis drive device 26, and the Z-axis drive device 27 on the basis of signals from the encoders 20a, 25a to 27a.
  • the position, the position of the suction nozzle 24, the orientation of the component P, and the like are controlled.
  • the management device 50 is a computer that manages information of each device of the mounting system 10. As illustrated in FIG. 1, the management device 50 includes a control unit 51, a display unit 58, and an input device 59.
  • the control unit 51 is configured as a microprocessor centered on the CPU 52, and includes a storage unit 53 that stores various data such as processing programs and production programs. In the production program, for each of a plurality of mounting apparatuses 11 in the mounting system 10, information on which component P is mounted in which position of which board S by which the mounting apparatus 11 is mounted, and the board so mounted It contains information on how many S are produced.
  • the display unit 58 is a liquid crystal screen that displays various types of information.
  • the input device 59 includes a keyboard, a mouse, and the like through which an operator inputs various commands.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a mounting process routine executed by the CPU 42 of the control unit 41.
  • a program for the CPU 42 to execute this routine is stored in the storage unit 43, for example.
  • the mounting process routine is executed according to a start instruction by an operator via the input device 59 of the management device 50 or the like.
  • the CPU 42 acquires the above-described production program information from the management device 50, and sequentially arranges the components P at predetermined positions on the substrate S based on the acquired information.
  • the CPU 42 of the control unit 41 first carries in the substrate S by the substrate processing unit 12 (S100). Next, the CPU 42 causes the plurality of suction nozzles 24 to suck the component P supplied by the component supply unit 30 (S110). Specifically, the CPU 42 drives the R-axis drive device 25 to sequentially rotate the suction nozzles 24 to the lift position, and the suction nozzle 24 located at the lift position is lifted and lowered in the Z-axis direction by the Z-axis drive device 27. The part P is collected and sucked.
  • the CPU 42 causes the head moving unit 20 to move the mounting head 21 above the imaging unit 35 and causes the imaging unit 35 to capture a component image including the component P and the plurality of reference marks 28 (S120). Thereby, for example, as shown in FIG. 2, a component image when the mounting head 21 is viewed from below is captured.
  • the CPU 42 detects the position of each of the plurality of reference marks 28 in the component image (S130).
  • the CPU 42 detects the center position of each circle as the position of each of the plurality of reference marks 28.
  • the CPU 42 detects the points A1 to A4 in FIG. 3 as the positions of the plurality of reference marks 28.
  • the CPU 42 detects the center position of the reference mark 28 by a method using, for example, dimension measurement as follows.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing how the center position of the first reference mark 28a is detected.
  • the CPU 42 examines the brightness of each pixel in the rectangular area 60 set in advance so as to cross the area where the first reference mark 28a should exist in the component image, and along the longitudinal direction of the rectangle. Edge E where brightness changes changes is detected (FIG. 5A).
  • the size of the region 60 is set, for example, to be twice as long as the diameter of the first reference mark 28a in the longitudinal direction and 3-5 pixels in the short direction.
  • the position of the region 60 is set in advance with reference to a point 62 set as a position where the center of the first reference mark 28a should exist, for example.
  • the CPU 42 detects two edges E on both sides in the longitudinal direction of the region 60.
  • the CPU 42 includes a plurality of upper edges E in FIG.
  • the CPU 42 rotates the region 60 by a predetermined angle to detect a plurality (here, 20) of edges E (FIG. 5C). Then, the CPU 42 determines the position of the circle that minimizes the positional deviation between the detected 20 edges E of the first reference mark 28a and the outline of the circle having the same diameter as the first reference mark 28a. For example, it is derived using a least square method.
  • the CPU 42 derives positional relationship information representing the positional relationship between the plurality of reference marks 28 based on the detected positions of the plurality of reference marks 28 (S140).
  • the CPU 42 derives six distances between the plurality of reference marks 28 as positional relationship information. For example, when the stain G of the fourth reference mark 28d shown in FIG. 3 is not generated, the CPU 42 derives distances L1 to L6 as the distance between the points A1 to A4. Subsequently, based on the derived positional relationship information, the CPU 42 determines the presence or absence of one or more abnormalities among the plurality of reference marks 28 (S150).
  • the CPU 42 determines the presence / absence of an abnormality based on whether or not the positional relationship represented by the derived positional relationship information is a predetermined positional relationship that can be regarded as having no abnormality. Specifically, for each of the distances L1 to L6, a normal range that is a numerical range that can be regarded as having no abnormality is stored in advance in the storage unit 43, and whether or not each of the distances L1 to L6 is included in this normal range. The presence or absence of abnormality is determined based on whether The normal range is determined in advance as a numerical range in which the difference from the design value is within a predetermined allowable range based on, for example, the design values at the center positions of the plurality of reference marks 28.
  • the derived distances L1 to L6 are substantially equal to the design values of the distances between the center positions of the plurality of reference marks 28. It is determined that L1 to L6 are all within the normal range and there is no abnormality.
  • the CPU 42 checks whether or not the determination result in S150 is abnormal (S160). If the determination result is normal, the CPU 42 recognizes the position of the component P held by the mounting head 21 based on the positions of the plurality of reference marks 28 (S170). For example, when the stain G of the fourth reference mark 28d shown in FIG. 3 is not generated, the CPU 42 first calculates the average position (point A1 to A4) of each of the plurality of reference marks 28 detected in S130 (points A1 to A4). A position represented by the average value of the X coordinates of A1 to A4 and the average value of the Y coordinate, the point C) in FIG. 3 is derived, and the derived average position is set as the reference point of the mounting head 21.
  • the reference point coincides with the rotation axis (R axis) of the rotary head 22 of the mounting head 21.
  • the CPU 42 derives the rotation position (rotation angle) of the rotary head 22 of the mounting head 21 based on the average value of the inclinations of the four lines connecting the reference point and each of the points A1 to A4. .
  • the CPU 42 derives the center position of each of the plurality of suction nozzles 24 in the component image based on the derived position (the position of the reference point and the rotation position) of the mounting head 21.
  • This process is performed using, for example, a reference image (an image of the mounting head 21 that does not suck the component P) stored in the storage unit 43 in advance. Then, the CPU 42 recognizes the respective positions (XY position and rotational position) of the plurality of components P in the component image with reference to the respective center positions of the derived plurality of suction nozzles 24.
  • the position of the component P in the XY direction may be, for example, the center position of the component P in the XY direction.
  • the CPU 42 moves the mounting head 21 so as to place the component P at a position (mounting position) on the substrate S based on the recognized position (S180). Specifically, the CPU 42 first mounts the component P held by the suction nozzle 24 at the lift position based on the position in the XY direction of the component P recognized in S170 so as to be positioned immediately above the mounting position. The head 21 is moved. Further, the CPU 42 adjusts the rotational position of the component P by the Q-axis drive device 26 based on the rotational position of the component P recognized in S170. Then, the CPU 42 moves the nozzle holder 23 up and down by the Z-axis drive device 27 to place the component P on the substrate S.
  • the CPU 42 repeats these processes by changing the suction nozzle 24 positioned at the lift position by the R-axis drive device 25, and sequentially arranges all the components P sucked at S110 at the mounting position.
  • the CPU 42 may start S180 without waiting for completion of S170. Specifically, the CPU 42 may arrange the component P on the substrate S in S180 after the recognition of the position of the component P in S170 among the plurality of components P held by the mounting head 21 is completed. .
  • the CPU 42 repeats the processing of S110 to S180 until it determines that the processing of all the components P to be mounted on the current board S has been completed (S190).
  • the CPU 42 carries out the substrate S by the substrate processing unit 12 (S200), and determines whether or not the processing of all the substrates S to be mounted has been completed (S210). ). If the CPU 42 determines that the processing of all the substrates S has not been completed, it returns to S100 and repeats the processing, and if it determines that the processing of all the substrates S has been completed, it ends the mounting processing routine.
  • the reference mark 28 may be contaminated with use.
  • the CPU 42 erroneously detects the center position of the fourth reference mark 28d as the point A4 'instead of the point A4 by detecting the boundary between the dirt G and the fourth reference mark 28d as the edge E. End up.
  • the derived reference point is not the point C but the point C ′, so that an error occurs in the position of the derived mounting head 21, and a plurality of suctions derived in the component image are generated. An error also occurs in each position of the nozzle 24.
  • an error occurs in each position of the plurality of components P in the component image recognized in S170, and the mounting accuracy of the component P on the substrate S is reduced.
  • the CPU 42 derives the center position of each of the plurality of suction nozzles 24 in the component image in consideration of the rotational position of the mounting head 21 based on the reference point as in the present embodiment, an error may occur in the derived rotational position. If there is, the positions of the plurality of suction nozzles 24 are led to positions shifted along the circumferential direction of the rotary head 22 as a whole. For this reason, the error in the position of each derived part P tends to increase.
  • the CPU 42 derives distances L3 ', L4', and L6 'instead of the distances L3, L4, and L6. Then, the CPU 42 can detect that there is an abnormality in one or more of the plurality of reference marks 28 because the distances L3 ', L4', and L6 'are not included in the normal range.
  • the CPU 42 identifies which of the plurality of reference marks 28 is abnormal depending on which of the positional relationship information (here, six distance values) between the plurality of reference marks 28 is out of the normal range. May be.
  • the CPU 42 can specify that there is an abnormality in the fourth reference mark 28d when two or more of the distances L3 ', L4', and L6 'are not included in the normal range.
  • the CPU 42 In S160, if the determination result in S150 is abnormal, the CPU 42 notifies the operator of the abnormality (S220), interrupts the mounting process, and ends this routine. For example, the CPU 42 outputs a signal to the display operation unit 37 so as to display an error screen indicating that an abnormality has occurred in the reference mark 28, or outputs a signal to the management device 50 so as to display the error screen on the display unit 58. To do. Anomaly notification may be performed by voice output or the like.
  • the plurality of reference marks 28 of the present embodiment correspond to the plurality of head reference marks of the mounting apparatus of the present disclosure
  • the mounting head 21 corresponds to the mounting head
  • the imaging unit 35 corresponds to the imaging unit
  • the control unit 41 performs control. It corresponds to the part.
  • the component image captured in S120 corresponds to a mark image and a component image
  • S130 to S150 correspond to abnormality determination processing
  • S130 and S170 correspond to component recognition processing
  • S180 corresponds to component placement processing.
  • the control unit 41 that performs S130 to S150 corresponds to the abnormality determination unit of the image processing apparatus of the present disclosure.
  • the control unit 41 of the mounting apparatus 11 performs the processing of S130 to S150 (abnormality) based on the mark image (part image here) including the plurality of reference marks 28.
  • S130 to S150 abnormality
  • the determination process it is determined whether or not the detected position of each of the first to fourth reference marks 28a to 28d is correct, and the positional relationship information (here, the first to fourth reference marks 28a to 28d). Can be verified based on the distance between the marks). Therefore, the mounting apparatus 11 can detect the occurrence of an abnormality (for example, contamination of the reference mark 28) that leads to erroneous detection of the position of the reference mark 28.
  • an abnormality for example, contamination of the reference mark 28
  • the CPU 42 detects the edge E. Can be excluded. Therefore, the CPU 42 can accurately detect the position of the reference mark 28 even if the reference mark 28 is dirty. However, even in this case, for example, depending on how the reference mark 28 is stained, the erroneously detected edge E cannot be excluded, and erroneous detection of the position of the reference mark 28 may occur.
  • control unit 41 determines whether or not the positional relationship represented by the derived positional relationship information is a predetermined positional relationship that can be regarded as having no abnormality (here, the derived six distances are stored in the storage unit 43). Whether or not there is an abnormality is determined based on whether or not it is within the stored normal range. Therefore, the mounting apparatus 11 can appropriately determine whether there is an abnormality.
  • control unit 41 detects the positions of the plurality of reference marks 28 in the component image, and recognizes the positions of the components P held by the mounting head 21 based on the detected positions (S130, S170). And component placement processing (S180) for moving the mounting head 21 to place the component P at the mounting position on the substrate S based on the position recognized in the component recognition processing. Then, the control unit 41 performs an abnormality determination process (S130 to S150) from the start to the end of the component recognition process (S130, S170). Further, the control unit 41 performs an abnormality determination process until the start of the component placement process (S180).
  • the control unit 41 notifies the abnormality without performing S180, so that the component P is arranged on the substrate S in a state where the reference mark 28 is abnormal. Can be suppressed. Therefore, the generation of defective substrates and the number of components P and substrates S discarded along with them can be reduced.
  • the control unit 41 shares the process (S130) for detecting the position of the reference mark 28 in the component image between the abnormality determination process and the component recognition process. The processing time can be shortened while performing the abnormality determination process.
  • the normal range of the distance between the plurality of reference marks 28 is stored in advance in the storage unit 43 when performing the determination of S150, but is not limited thereto.
  • the CPU 42 may store the positional relationship information derived in S140 at that time in the storage unit 43. Then, in S150 of the subsequent abnormality determination process, the CPU 42 compares the positional relationship information in the past abnormality determination process stored in the storage unit 43 with the positional relationship information derived in the current abnormality determination process. The presence or absence of abnormality may be determined based on whether or not the difference between the two exceeds a predetermined threshold.
  • the mounting apparatus 11 can appropriately determine whether there is an abnormality.
  • the predetermined normal range is determined based on the design value of the distance between the plurality of reference marks 28, but there is an error (tolerance) between the design value and the actual value. Often exists. Since the positional relationship information derived in the past abnormality determination processing as described above corresponds to an actual measurement value instead of a design value, the mounting device 11 is compared by comparing the actual measurement value with the positional relationship information derived this time. Can determine the presence or absence of abnormality more accurately than in the embodiment described above.
  • the CPU 42 compares the positional relationship information derived in a plurality of abnormality determination processes executed in the past with no abnormality and the positional relationship information derived this time. For example, it is preferable to compare the average value or the median value of the positional relationship information derived in the past multiple abnormality determination processes with the positional relationship information derived this time. Even when the past positional relationship information is used as described above, when the past positional relationship information is not stored in the storage unit 43, such as when an abnormality determination process is first performed, the CPU 42 is the same as in the above-described embodiment. S150 may be performed using a normal range based on the design value. Further, the normal range in S150 described above may be determined based on actual measurement values instead of design values.
  • the CPU 42 interrupts the mounting process by executing S220 if there is an abnormality in one of the plurality of reference marks 28 in S150, but is not limited thereto. If there is a reference mark 28 determined to be abnormal in S150 and a plurality of reference marks 28 determined to be normal, the CPU 42 ignores the reference mark 28 determined to be abnormal in S170. The position of the part P may be recognized based on the positions of the remaining reference marks 28. In this way, the mounting apparatus 11 recognizes the position of the component P caused by the reference mark 28 in which an abnormality has occurred when an abnormality that leads to erroneous position detection has occurred in some of the plurality of reference marks 28. The processing after S170 can be continued while suppressing the decrease in accuracy.
  • the CPU 42 may perform S170 by a method different from the case where no abnormality is found in any of the plurality of reference marks 28. For example, if the CPU 42 determines in S150 that there is an abnormality in the position of the fourth reference mark 28d (for example, the point A4 ′), the straight line connecting the points A1 and A3 without using the point A4 ′ in S170, An intersection point with a straight line perpendicular to the straight line and passing through the point A2 may be derived as a reference point. In this way, a reference point that is relatively coincident with the rotational axis of the rotary head 22 can be derived from only the three points A1 to A3 ignoring the point A4 ′ having an abnormal position. Recognition accuracy is unlikely to decrease. Even when the CPU 42 ignores the reference mark 28 determined to be abnormal and continues the processing from S170 onward, the CPU 42 may notify the operator of the abnormality as in S220.
  • the CPU 42 may notify the operator of the abnormality as in S220.
  • the CPU 42 performs the abnormality determination process from the start to the end of the component recognition process, but is not limited thereto.
  • the CPU 42 performs at least a part of the abnormality determination process (for example, S140 and S150) between the end of the part recognition process (after the end of S170) and the start of the next part recognition process (the start of S130). May be.
  • the component recognition processing includes image processing, for example, component placement processing (S180) and processing mainly including mechanical operations such as processing for moving the mounting head 21 to perform S110 after S190.
  • the processing load on the CPU 42 is relatively high and is likely to take time. Further, the CPU 42 cannot place the component P in S180 unless it is after the component P is recognized in the component recognition process. Therefore, if the CPU 42 performs all the abnormality determination processing from the start to the end of the component recognition processing as in the present embodiment, the component P is arranged on the substrate S in a state where an abnormality has occurred in the reference mark 28. This can be suppressed, but the overall processing time tends to be long. On the other hand, the entire processing time can be shortened by the CPU 42 performing at least a part of the abnormality determination process after the end of the part recognition process and before the start of the next part recognition process.
  • the CPU 42 may perform S140 and S150 in parallel after the end of S170 and during the execution of S180, and if there is an abnormality, interrupt the S180 and notify the operator of the abnormality.
  • the CPU 42 may cause the imaging unit 35 to capture a mark image including the plurality of reference marks 28 so that the mounting head 21 passes over the imaging unit 35 after S180 and before performing the next S110. .
  • the CPU 42 may perform an abnormality determination process based on the mark image until the start of S130 (for example, during the execution of S110).
  • the mark image used for the abnormality determination process does not have to be an image including the component P
  • the image used for the component recognition process (component image) and the image used for the abnormality determination process (mark image) are as in the above-described embodiment. You may image separately in this way, without combining.
  • the CPU 42 cannot share S130 between the component recognition process and the abnormality determination process as in the above-described embodiment, the process of detecting the positions of the plurality of reference marks 28 based on the mark image is performed. This is performed during the abnormality determination process separately from S130.
  • the CPU 42 performs the next component recognition process after the component recognition process is completed. All of the abnormality determination processing may be performed before the start of. In this case, the positions of the plurality of reference marks 28 may be detected using different methods for the component recognition process and the abnormality determination process. For example, in S130, the CPU 42 may detect the positions of the plurality of reference marks 28 using the first method with a short processing time but low detection accuracy. In the abnormality determination process performed between the end of the part recognition process and the start of the next part recognition process, the CPU 42 sets the position of each of the plurality of reference marks 28 as compared to the first method.
  • the detection may be performed using the second method with a long but high detection accuracy.
  • the CPU 42 determines the presence or absence of abnormality by comparing the positional relationship information based on the position detected by the second method and the positional relationship information based on the position detected by the first method. Also good.
  • the second method there is a method using the above-described dimension measurement.
  • An example of the first method is a method using template matching. This method will be described with reference to FIG. For example, when detecting the center position of the first fiducial mark 28a, the CPU 42 sets a plurality of (here, eight) straight lines that are set in advance so as to cross the outline of the circle 71 having the same diameter as the first fiducial mark 28a.
  • a template 70 with 72 is used.
  • the CPU 42 arranges the template 70 in the component image, examines the brightness of each pixel on the straight line 72, and derives the position of the template 70 where the edge E is detected on any straight line 72.
  • FIG. 6A shows an example of the template 70 at the derived position and the eight edges E on the straight line 72 at that time.
  • the CPU 42 moves the template 70 to a position where the positional deviation between the detected plurality of (eight in this case) edges E and the contour of the circle 71 is minimized by using, for example, the least square method (see FIG. 6B).
  • the center point 76 of the circle 71 after the movement is detected as the center position of the first reference mark 28a.
  • This method requires a shorter processing time than the method using dimension measurement because the number of edges E to be detected is small, or the presence / absence of the edges E that can be regarded as abnormal with respect to each other is not determined.
  • this method has low detection accuracy of the position of the reference mark 28 because erroneous detection of the edge E due to some dirt on the reference mark 28 is likely to affect the position of the circle 71 after the movement.
  • the CPU 42 detects the position of each of the plurality of reference marks 28 using the first method in S130, does not perform S140 to S160 after S130, and does not perform S170.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an example of the abnormality determination process in this case.
  • the CPU 42 first detects the positions of the plurality of reference marks 28 by the second method based on the component image captured in the latest S120 (S230), and similarly to the above-described S140, the plurality of reference marks is detected.
  • the positional relationship information (here, six distances) between the marks 28 is derived (S240). Further, the CPU 42, based on the positions of the plurality of reference marks 28 detected by using the first method in the latest S130, similarly to S140, positional relationship information (here, six distances) between the plurality of reference marks 28. ) Is derived (S245). Then, the CPU 42 compares the six distances derived in S240 with the six distances derived in S245, and determines whether there is an abnormality depending on whether the difference between the two exceeds a predetermined threshold. Determination is made (S250). Thereafter, if there is an abnormality (S260), the CPU 42 interrupts the process of S180 and notifies the operator of the abnormality (S270).
  • the abnormality determination process is terminated.
  • the mounting apparatus 11 uses the high-speed 1st method in S130 of component recognition processing, the whole processing time can be shortened. Further, since the detection accuracy of the first method is low, the detection position of each of the plurality of reference marks 28 is likely to be shifted due to the influence of dirt or the like, but the detection position is not easily shifted even if the contamination or the like occurs in the second technique. Therefore, by performing the above, the mounting apparatus 11 can determine whether or not the positions of the plurality of head reference marks detected by the first method during the component recognition process are correct in the abnormality determination process. It can be verified using two methods.
  • the position of the reference point of the mounting head 21 described above may be used as positional relationship information.
  • the CPU 42 derives the reference point of the mounting head 21 instead of the six distances in S240, omits S245, and in S250, the reference point derived in S240 and the reference point derived in the latest S170. And the presence or absence of abnormality may be determined.
  • each position of the reference mark 28 may be used as positional relationship information.
  • the CPU 42 derives the distance between the plurality of reference marks 28 as the positional relationship information, but is not limited thereto.
  • the distance from the average position of the plurality of reference marks 28 (the position of the reference point described above) to each position of the plurality of reference marks 28 may be used as the positional relationship information.
  • the scalar quantity such as the distance but also the vector quantity may be used as the positional relationship information.
  • the CPU 42 always performs the abnormality determination process from the start to the end of the component recognition process. However, the CPU 42 performs the abnormality determination process every time a predetermined time elapses or executes the component recognition process a predetermined number of times. An abnormality determination process may be performed.
  • the number of the plurality of reference marks 28 is four. Further, although the shape of the plurality of reference marks 28 is circular when viewed from the bottom, other shapes such as a square shape may be used.
  • the plurality of fiducial marks 28 are separate members from the projecting portion 29, but may be a coating applied to the projecting portion 29, or may be a concave portion or a convex portion provided in the projecting portion 29.
  • control unit 41 of the mounting apparatus 11 performs the abnormality determination process
  • control unit 51 of the management apparatus 50 may perform the abnormality determination process
  • the management device 50 corresponds to an example of the image processing device of the present disclosure.
  • the mounting apparatus 11 of the above-described embodiment also corresponds to an example of the image processing apparatus of the present disclosure.
  • contamination of the reference mark 28 is cited as an abnormality leading to erroneous detection of the position of the reference mark 28, but other damages and deformations of the reference mark 28 are also included.
  • any abnormality that leads to erroneous detection of the position of the reference mark 28 can be detected regardless of the cause.
  • the mounting apparatus and the image processing apparatus of the present disclosure may be configured as follows.
  • the control unit determines the presence / absence of the abnormality based on whether or not the positional relationship represented by the derived positional relationship information has a predetermined positional relationship that can be regarded as having no abnormality. May be.
  • This mounting apparatus can appropriately determine whether there is an abnormality.
  • the control unit compares the positional relationship information derived in the abnormality determination process when executed in the past with no abnormality and the positional relationship information derived this time, thereby comparing the abnormality. May be determined.
  • This mounting apparatus can appropriately determine whether there is an abnormality.
  • the mounting head includes three or more head reference marks
  • the imaging unit includes a component image including the plurality of head reference marks and a component held by the mounting head.
  • the control unit detects the positions of the plurality of head reference marks in the component image and recognizes the positions of the components held by the mounting head based on the detected positions.
  • a component placement process for moving the mounting head so as to place the component at a mounting position on the substrate based on the position recognized in the component recognition process, and the control unit performs the abnormality determination process.
  • the head reference mark may recognize the position of the component based on the position of rest of the head reference mark.
  • the component recognition accuracy is prevented from being lowered due to the head reference mark in which an abnormality has occurred. Recognition processing and component placement processing can be continued.
  • the imaging unit captures a component image including the plurality of head reference marks and a component held by the mounting head
  • the control unit includes the plurality of heads in the component image.
  • a component recognition process for detecting a position of a reference mark and recognizing a position of the component held by the mounting head based on the detected position; and the component based on the position recognized by the component recognition process.
  • Component placement processing for moving the mounting head so as to be placed at a mounting position on the substrate, and the control unit until the next component recognition processing is started after the component recognition processing is completed.
  • at least a part of the abnormality determination process may be performed.
  • the component recognition processing has a relatively high processing load and tends to take time.
  • the component placement processing for the component can be performed only after the component is recognized by the component recognition processing. Therefore, if the control unit performs all the abnormality determination processing during the component recognition processing, the entire processing time tends to be long. On the other hand, the entire processing time can be shortened by performing at least a part of the abnormality determination process between the end of the part recognition process and the start of the next part recognition process. In this case, the control unit may perform all of the abnormality determination processing between the end of the component recognition processing and the start of the next component recognition processing.
  • the control unit performs all the abnormality determination processing from the end of the component recognition process to the start of the next component recognition process, and the control unit
  • the positions of the plurality of head reference marks are detected using a first method, and the control unit determines the position of each of the plurality of head reference marks in the abnormality determination process as compared to the first method. Is detected using the second method with a long but high detection accuracy, and the positional relationship information based on the position detected by the second method is compared with the positional relationship information based on the position detected by the first method By doing so, the presence or absence of the abnormality may be determined. Since this mounting apparatus uses the first high-speed method in the component recognition process, the entire processing time can be shortened. In addition, the mounting apparatus can verify whether or not the positions of the plurality of head reference marks detected by the first method during the component recognition process are correct using the second method with high detection accuracy in the abnormality determination process.
  • An image processing apparatus includes: Image processing of a mark image picked up to include the plurality of head reference marks in a mounting apparatus comprising a mounting head having a plurality of head reference marks and moving and holding the components.
  • An image processing apparatus for performing Detecting the position of each of the plurality of head reference marks in the mark image, deriving positional relationship information representing the positional relationship between the plurality of head reference marks based on the detected position, and
  • An abnormality determination unit that performs an abnormality determination process for determining the presence or absence of one or more of the plurality of head reference marks based on positional relationship information; It is equipped with.
  • the abnormality determination unit performs the same abnormality determination process as that of the mounting apparatus of the present disclosure described above. Therefore, this image processing apparatus can detect the occurrence of an abnormality that leads to erroneous detection of the position of the head reference mark.
  • various aspects of the mounting apparatus of the present disclosure described above may be adopted, and a configuration that realizes each function of the mounting apparatus of the present disclosure described above may be added.
  • a mounting system includes a mounting head that includes a plurality of head reference marks and holds and moves a component, and includes the mounting device that arranges the component on a substrate, and the above-described image processing device according to the present disclosure. It may be. Similar to the mounting apparatus and the image processing apparatus of the present disclosure described above, this mounting system can detect the occurrence of an abnormality that leads to erroneous detection of the position of the head reference mark.
  • Various aspects of the mounting apparatus of the present disclosure described above may be adopted as the mounting apparatus of the mounting system, and a configuration that realizes each function of the mounting apparatus of the present disclosure described above may be added. Moreover, you may employ
  • the present invention can be used in various industries for performing work for mounting components on a substrate.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)

Abstract

本開示の実装装置は、部品を基板に配置する実装装置であって、複数のヘッド基準マークを有し、前記部品を保持して移動させる実装ヘッドと、前記複数のヘッド基準マークを含むマーク画像を撮像する撮像部と、前記マーク画像中の前記複数のヘッド基準マークの各々の位置を検出し、該検出された位置に基づいて前記複数のヘッド基準マーク間の位置関係を表す位置関係情報を導出し、該導出された位置関係情報に基づいて前記複数のヘッド基準マークのうち１以上の異常の有無を判定する異常判定処理を行う制御部と、を備える。

Description

実装装置及び画像処理装置
　本開示は、実装装置及び画像処理装置に関する。
　従来、部品を基板に配置する実装装置としては、実装ヘッドに保持された部品と実装ヘッドが有する基準マークとを撮像し、基準マークを利用して部品の位置のずれ量を検出するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この実装装置は、まず、撮像画像から基準マーク及び部品の中心位置を検出する。次に、この実装装置は、部品を保持していないときの実装ヘッドの画像であるリファレンス画像での基準マークの中心位置と、撮像画像での基準マークの中心位置と、を合わせて、吸着ノズルの中心位置と撮像画像の部品の中心位置とのずれ量を求める。基準マークとしては、円周上に４つ配設された円盤状のマーク部材を用いることが記載されている。
特開２０１５－０１５３５７号公報
　ところで、基準マークに基づいて部品の位置を認識する場合において、基準マークに汚れが付着したなどの理由により、基準マークの位置が誤検出されて、部品の位置の認識に誤差が生じる場合があった。部品の位置の認識に誤差が生じると、基板上への部品の実装精度が低下してしまうという問題があった。
　本開示は、上述した課題を解決するためになされたものであり、ヘッド基準マークの位置の誤検出につながる異常を検知することを主目的とする。
　本開示は、上述した主目的を達成するために以下の手段を採った。
　本開示の実装装置は、
　部品を基板に配置する実装装置であって、
　複数のヘッド基準マークを有し、前記部品を保持して移動させる実装ヘッドと、
　前記複数のヘッド基準マークを含むマーク画像を撮像する撮像部と、
　前記マーク画像中の前記複数のヘッド基準マークの各々の位置を検出し、該検出された位置に基づいて前記複数のヘッド基準マーク間の位置関係を表す位置関係情報を導出し、該導出された位置関係情報に基づいて前記複数のヘッド基準マークのうち１以上の異常の有無を判定する異常判定処理を行う制御部と、
　を備えたものである。
　この実装装置では、制御部は、異常判定処理を行うことで、複数のヘッド基準マークの各々の検出された位置が正しいか否かを、複数のヘッド基準マーク間の位置関係情報に基づいて検証することができる。したがって、この実装装置は、ヘッド基準マークの位置の誤検出につながる異常（例えばヘッド基準マークの汚れ）が生じている場合に、そのことを検知できる。
実装システム１０の概略説明図。 ロータリーヘッド２２の下面図。 複数の基準マーク２８の拡大図。 実装処理ルーチンの一例を示すフローチャート。 第１基準マーク２８ａの中心位置を検出する様子を示す説明図。 第１基準マーク２８ａの中心位置を検出する別の手法の説明図。 変形例の異常判定処理の一例を示すフローチャート。
　本開示の実装装置の実施形態について図面を参照しながら以下に説明する。図１は、本開示の実装装置の一例である実装装置１１を備えた実装システム１０の概略説明図である。図２は、実装ヘッド２１のロータリーヘッド２２の下面図である。図３は、複数の基準マーク２８の拡大図である。実装システム１０は、例えば、部品Ｐを基板Ｓに実装する処理を実行するシステムである。この実装システム１０は、実装装置１１と、管理装置５０とを備えている。実装システム１０は、部品Ｐを基板Ｓに実装する実装処理を実施する複数の実装装置１１が上流から下流に配置された実装ラインとして構成されている。図１では、説明の便宜のため実装装置１１を１台のみ示している。なお、本実施形態において、左右方向（Ｘ軸）、前後方向（Ｙ軸）及び上下方向（Ｚ軸）は、図１，２に示した通りとする。
　実装装置１１は、図１に示すように、基板処理部１２と、実装部１３と、部品供給部３０と、撮像部３５と、表示操作部３７と、制御部４１とを備えている。基板処理部１２は、基板Ｓの搬入、搬送、実装位置での固定、搬出を行うユニットである。基板処理部１２は、図１の前後に間隔を開けて設けられ左右方向に架け渡された１対のコンベアベルトを有している。基板Ｓはこのコンベアベルトにより搬送される。
　実装部１３は、部品Ｐを部品供給部３０から採取し、基板処理部１２に固定された基板Ｓへ配置するユニットである。実装部１３は、ヘッド移動部２０と、実装ヘッド２１と、を備えている。ヘッド移動部２０は、ガイドレールに導かれてＸＹ方向へ移動するスライダと、スライダを駆動するモータと、モータの回転量を検出可能なエンコーダ２０ａと、を備えている。実装ヘッド２１は、スライダに取り外し可能に装着されており、ヘッド移動部２０によりＸＹ方向へ移動する。
　実装ヘッド２１は、図１，２に示すように、ロータリーヘッド２２と、複数（ここでは１２個）のノズルホルダ２３と、複数（ここでは１２個）の吸着ノズル２４と、Ｒ軸駆動装置２５と、Ｑ軸駆動装置２６と、Ｚ軸駆動装置２７と、を備えている。ロータリーヘッド２２は、図２に示すように、複数の吸着ノズル２４の各々を保持する複数のノズルホルダ２３が配置された円筒状の部材である。複数のノズルホルダ２３は、円筒状の部材であり、ロータリーヘッド２２の中心軸と同軸の円周上に等間隔（ここでは３０度間隔）で配置されている。複数のノズルホルダ２３の各々の下端には、吸着ノズル２４が取り外し可能に装着されている。吸着ノズル２４は、負圧を利用して部品Ｐを採取して保持する採取部材である。図２では、４つの吸着ノズル２４が部品Ｐを保持した状態を示している。この採取部材は、吸着ノズル２４のほか、部品Ｐを機械的に保持するメカニカルチャックなどとしてもよい。
　ロータリーヘッド２２の中央の下面には、図２に示すように円柱状の突出部２９が配設されている。突出部２９の下面には、複数のヘッド基準マークの一例である複数（ここでは４個）の基準マーク２８が設けられている。複数の基準マーク２８の各々は、例えば円盤状の部材であり、下面視で円形状に形成されている。複数の基準マーク２８は、ロータリーヘッド２２の中心軸と同軸の円周上に等間隔（ここでは９０度間隔）で配置されている。４個の基準マーク２８を、図２の１２時の位置にあるノズル２４から順に右回りに第１～第４基準マーク２８ａ～２８ｄと称する。この複数の基準マーク２８は、撮像部３５によって部品Ｐと共に撮像される。基準マーク２８は、突出部２９すなわち基準マーク２８の撮像時の背景となる部材との境界が鮮明となるように、色彩が定められている。図２及び図３では示していないが、本実施形態では基準マーク２８の下面が白色、突出部２９の下面が黒色であるものとした。
　Ｒ軸駆動装置２５，Ｑ軸駆動装置２６，及びＺ軸駆動装置２７は、それぞれ、駆動モータと、駆動モータの回転量を検出可能なエンコーダ２５ａ～２７ａと、を備えている。Ｒ軸駆動装置２５は、ロータリーヘッド２２の中心軸（Ｒ軸）を回転軸としてロータリーヘッド２２（突出部２９及び複数の基準マーク２８を含む）を軸回転させる（図２の破線矢印参照）。これにより、Ｒ軸駆動装置２５は、複数のノズルホルダ２３及び複数の吸着ノズル２４を円周方向に旋回（公転）させる。Ｑ軸駆動装置２６は、複数のノズルホルダ２３を同期して回転（自転）させる（図２の矢印参照）。これにより、Ｑ軸駆動装置２６は、複数の吸着ノズル２４及び保持された部品Ｐを回転（自転）させる。Ｚ軸駆動装置２７は、複数のノズルホルダ２３のうち、所定の昇降位置（ここでは図２における９時の位置）にあるノズルホルダ２３をＺ軸方向に移動させることで、吸着ノズル２４や保持された部品Ｐを昇降させる。吸着ノズル２４は、昇降によって、部品供給部３０から供給される部品Ｐを採取して保持したり、保持した部品Ｐを基板Ｓに装着したりする。
　部品供給部３０は、実装部１３へ部品Ｐを供給するユニットである。この部品供給部３０には、部品Ｐを保持したテープを有するフィーダが複数装着されている。このフィーダは、テープに保持された部品Ｐを採取位置へ送り出す。この部品供給部３０は、部品Ｐを複数配列して載置するトレイを有するトレイユニットを備えていてもよい。
　撮像部３５は、画像を撮像する装置であり、実装ヘッド２１に採取され保持された１以上の部品Ｐの画像を撮像するパーツカメラである。この撮像部３５は、部品供給部３０と基板処理部１２との間に配置されている。この撮像部３５の撮像範囲は、撮像部３５の上方である。撮像部３５は、部品Ｐを保持した実装ヘッド２１が撮像部３５の上方を通過する際に、実装ヘッド２１に保持された部品Ｐと複数の基準マーク２８とを含む画像である部品画像を撮像し、撮像した部品画像データを制御部４１へ出力する。
　表示操作部３７は、実装装置１１の前面に配設されており、例えばタッチパネル及び操作ボタンを備えている。表示操作部３７は、作業者への各種情報の表示や作業者からの各種操作の入力を行う。
　制御部４１は、図１に示すように、ＣＰＵ４２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、各種データを記憶する記憶部４３を備えている。制御部４１は、基板処理部１２，ヘッド移動部２０，実装ヘッド２１，部品供給部３０，撮像部３５，及び表示操作部３７へ制御信号を出力し、エンコーダ２０ａ，２５ａ～２７ａ及び表示操作部３７からの信号や、撮像部３５からの画像データを入力する。制御部４１は、エンコーダ２０ａ，２５ａ～２７ａからの信号に基づいてヘッド移動部２０，Ｒ軸駆動装置２５，Ｑ軸駆動装置２６，及びＺ軸駆動装置２７を制御することで、実装ヘッド２１の位置，吸着ノズル２４の位置，部品Ｐの向きなどを制御する。
　管理装置５０は、実装システム１０の各装置の情報を管理するコンピュータである。管理装置５０は、図１に示すように、制御部５１と、表示部５８と、入力装置５９とを備えている。制御部５１は、ＣＰＵ５２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、処理プログラムや生産プログラムなどの各種データを記憶する記憶部５３を備えている。生産プログラムには、実装システム１０中の複数の実装装置１１の各々について、実装装置１１がどの基板Ｓのどの位置にどの順序でどの部品Ｐを実装するかの情報、及びそのように実装した基板Ｓを何枚作製するかの情報などを含んでいる。表示部５８は、各種情報を表示する液晶画面である。入力装置５９は、作業者が各種指令を入力するキーボード及びマウス等を含む。
　次に、こうして構成された本実施形態の実装システム１０の動作、具体的には、実装装置１１が部品Ｐを基板Ｓ上に配置する実装処理について説明する。図４は、制御部４１のＣＰＵ４２により実行される実装処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンをＣＰＵ４２が実行するためのプログラムは、例えば記憶部４３に記憶されている。実装処理ルーチンは、管理装置５０の入力装置５９などを介した作業者による開始指示により実行される。実装処理ルーチンでは、ＣＰＵ４２は、管理装置５０から上述した生産プログラムの情報を取得し、取得した情報に基づいて部品Ｐを所定の順序で基板Ｓの所定の位置に順次配置していく。
　このルーチンを開始すると、制御部４１のＣＰＵ４２は、まず、基板処理部１２により基板Ｓの搬入処理を行う（Ｓ１００）。次に、ＣＰＵ４２は、部品供給部３０により供給された部品Ｐを複数の吸着ノズル２４に吸着させる（Ｓ１１０）。具体的には、ＣＰＵ４２は、Ｒ軸駆動装置２５を駆動して各吸着ノズル２４を順次昇降位置に旋回移動させ、昇降位置に位置する吸着ノズル２４をＺ軸駆動装置２７によりＺ軸方向に昇降させて部品Ｐの採取及び吸着を行わせる。
　続いて、ＣＰＵ４２は、ヘッド移動部２０により実装ヘッド２１を撮像部３５の上方に移動させ、撮像部３５に部品Ｐと複数の基準マーク２８とを含む部品画像を撮像させる（Ｓ１２０）。これにより、例えば図２に示すように実装ヘッド２１を下方から見た部品画像が撮像される。
　続いて、ＣＰＵ４２は、部品画像中の複数の基準マーク２８の各々の位置を検出する（Ｓ１３０）。本実施形態では、ＣＰＵ４２は、複数の基準マーク２８の各々の位置として、各々の円の中心位置を検出する。例えば、図３に示す第４基準マーク２８ｄの汚れＧが生じていない場合には、ＣＰＵ４２は、複数の基準マーク２８の各々の位置として、図３の点Ａ１～Ａ４を検出する。ＣＰＵ４２は、基準マーク２８の中心位置の検出を、例えば寸法計測を用いた手法で以下のように行う。図５は、第１基準マーク２８ａの中心位置を検出する様子を示す説明図である。ＣＰＵ４２は、まず、部品画像中の第１基準マーク２８ａが存在するはずの領域を横切るように予め設定された長方形の領域６０内の各画素の明暗を調べていき、長方形の長手方向に沿って明暗が変化するエッジＥを検出する（図５Ａ）。領域６０の大きさは、例えば長手方向が第１基準マーク２８ａの直径の２倍の長さ、短手方向が３～５画素分の長さに設定されている。領域６０の位置は、例えば第１基準マーク２８ａの中心が存在するはずの位置として設定された点６２を基準として、予め設定されている。ＣＰＵ４２は、領域６０の長手方向の両側の２個のエッジＥを検出する。ＣＰＵ４２は、図５Ａの上側のエッジＥを、例えば、領域６０内でエッジ（第１基準マーク２８ａと突出部２９との境界）として検出される第１基準マーク２８ａの上側の円弧に沿った複数の画素のうち、長手方向で最も領域６０の外側（ここでは図５Ａの上側）に近い位置の画素として検出する。図５Ａの下側のエッジＥについても同様である。また、ＣＰＵ４２は、検出した２個のエッジＥ間の距離（＝第１基準マーク２８ａの直径寸法に相当する値）を測定しておく。続いて、ＣＰＵ４２は、領域６０を点６２を中心として所定角度（ここでは１８°）回転させて、回転後の領域６０内で同様に２個のエッジＥを検出する（図５Ｂ）。同様に、ＣＰＵ４２は、領域６０を所定角度ずつ回転させて、複数個（ここでは２０個）のエッジＥを検出する（図５Ｃ）。そして、ＣＰＵ４２は、検出された第１基準マーク２８ａの２０個のエッジＥと、第１基準マーク２８ａと同じ直径の円の輪郭と、の位置ずれが最も小さくなるようなその円の位置を、例えば最小二乗法を用いて導出する。ＣＰＵ４２は、こうして導出した位置の円の中心点６６を、第１基準マーク２８ａの中心位置（＝第１基準マーク２８ａの位置であり、図３の点Ａ１）として検出する。ただし、ＣＰＵ４２は、上述した２個のエッジＥ間の距離が異常とみなせる（第１基準マーク２８ａの直径に比べて大きすぎる又は小さすぎる）場合には、そのようなエッジＥは除外して最小二乗法を行う。
　次に、ＣＰＵ４２は、検出された複数の基準マーク２８の各々の位置に基づいて、複数の基準マーク２８間の位置関係を表す位置関係情報を導出する（Ｓ１４０）。本実施形態では、ＣＰＵ４２は、位置関係情報として複数の基準マーク２８間の６個の距離を導出する。例えば、図３に示す第４基準マーク２８ｄの汚れＧが生じていない場合には、ＣＰＵ４２は、点Ａ１～Ａ４間の距離として、距離Ｌ１～Ｌ６を導出する。続いて、ＣＰＵ４２は、導出した位置関係情報に基づいて、複数の基準マーク２８のうち１以上の異常の有無を判定する（Ｓ１５０）。本実施形態では、ＣＰＵ４２は、導出された位置関係情報で表される位置関係が、異常がないとみなせる所定の位置関係にあるか否かに基づいて異常の有無を判定する。具体的には、距離Ｌ１～Ｌ６の各々について、異常がないとみなせる数値範囲である正常範囲を予め記憶部４３に記憶しておき、距離Ｌ１～Ｌ６の各々がこの正常範囲に含まれるか否かに基づいて異常の有無を判定する。正常範囲は、例えば、複数の基準マーク２８の中心位置同士の設計値に基づき、設計値との差が所定の許容範囲内となるような数値範囲として予め定められている。図３に示す第４基準マーク２８ｄの汚れＧが生じていない場合には、導出される距離Ｌ１～Ｌ６は複数の基準マーク２８の中心位置同士の距離の設計値とほぼ等しいから、ＣＰＵ４２は距離Ｌ１～Ｌ６が全て正常範囲内にあり異常なしと判定する。
　その後、ＣＰＵ４２は、Ｓ１５０の判定結果が異常ありであったか否かを調べる（Ｓ１６０）。判定結果が異常なしであった場合には、ＣＰＵ４２は、複数の基準マーク２８の位置に基づいて実装ヘッド２１に保持された部品Ｐの位置を認識する（Ｓ１７０）。例えば図３に示す第４基準マーク２８ｄの汚れＧが生じていない場合には、ＣＰＵ４２は、まず、Ｓ１３０で検出した複数の基準マーク２８の各々の位置（点Ａ１～Ａ４）の平均位置（点Ａ１～Ａ４のＸ座標の平均値とＹ座標の平均値とで表される位置であり、図３の点Ｃ）を導出し、導出した平均位置を実装ヘッド２１の基準点とする。点Ａ１～Ａ４が正しく検出されていれば、この基準点は実装ヘッド２１のロータリーヘッド２２の回転軸（Ｒ軸）と一致する。続いて、ＣＰＵ４２は、基準点と点Ａ１～点Ａ４の各々とを結んだ４本の線の傾きの平均値に基づいて、実装ヘッド２１のロータリーヘッド２２の回転位置（回転角度）を導出する。次に、ＣＰＵ４２は、導出した実装ヘッド２１の位置（基準点の位置及び回転位置）に基づいて、部品画像中の複数の吸着ノズル２４の各々の中心位置を導出する。この処理は、例えば予め記憶部４３に記憶されたリファレンス画像（部品Ｐを吸着していない実装ヘッド２１の画像）を用いて行う。そして、ＣＰＵ４２は、導出した複数の吸着ノズル２４の各々の中心位置を基準として、部品画像中の複数の部品Ｐの各々の位置（ＸＹ方向の位置及び回転位置）を認識する。部品ＰのＸＹ方向の位置は、例えば部品ＰのＸＹ方向の中心位置としてもよい。
　Ｓ１７０の後、ＣＰＵ４２は、認識された位置に基づいて部品Ｐを基板Ｓ上の実装すべき位置（実装位置）に配置するよう実装ヘッド２１を移動させる（Ｓ１８０）。具体的には、ＣＰＵ４２は、まず、Ｓ１７０で認識された部品ＰのＸＹ方向の位置に基づいて、昇降位置の吸着ノズル２４に保持された部品Ｐが実装位置の真上に位置するように実装ヘッド２１を移動させる。また、ＣＰＵ４２は、Ｓ１７０で認識された部品Ｐの回転位置に基づいて、Ｑ軸駆動装置２６により部品Ｐの回転位置を調整する。そして、ＣＰＵ４２は、Ｚ軸駆動装置２７によりノズルホルダ２３を昇降させて部品Ｐを基板Ｓ上に配置する。ＣＰＵ４２は、これらの処理を、Ｒ軸駆動装置２５により昇降位置に位置する吸着ノズル２４を変更して繰り返し行い、Ｓ１１０で吸着した全ての部品Ｐを順次実装位置に配置していく。なお、ＣＰＵ４２は、Ｓ１７０の完了を待つことなくＳ１８０を開始してもよい。具体的には、ＣＰＵ４２は、実装ヘッド２１に保持された複数の部品ＰのうちＳ１７０における部品Ｐの位置の認識が完了したものから、Ｓ１８０における部品Ｐの基板Ｓへの配置を行ってもよい。
　ＣＰＵ４２は、現在の基板Ｓに対して実装予定の全ての部品Ｐの処理が完了したと判定するまで（Ｓ１９０）、Ｓ１１０～Ｓ１８０の処理を繰り返す。ＣＰＵ４２は、Ｓ１９０で全ての部品Ｐを処理したと判定すると、基板処理部１２により基板Ｓを搬出し（Ｓ２００）、実装予定の全ての基板Ｓの処理が完了したか否かを判定する（Ｓ２１０）。ＣＰＵ４２は、全ての基板Ｓの処理が完了していないと判定すると、Ｓ１００に戻り処理を繰り返し、全ての基板Ｓの処理が完了したと判定すると、実装処理ルーチンを終了する。
　ここで、基準マーク２８には、使用に伴って汚れが付着する場合がある。例えば、図３に示す第４基準マーク２８ｄに汚れＧが生じた場合を考える。この場合、Ｓ１３０において、ＣＰＵ４２は、汚れＧと第４基準マーク２８ｄとの境界をエッジＥとして検出するなどにより、第４基準マーク２８ｄの中心位置を点Ａ４ではなく点Ａ４’として誤検出してしまう。この状態でＣＰＵ４２がＳ１７０を行うと、導出される基準点も点Ｃではなく点Ｃ’になるため、導出される実装ヘッド２１の位置に誤差が生じ、部品画像中で導出される複数の吸着ノズル２４の各々の位置にも誤差が生じる。これにより、Ｓ１７０で認識される部品画像中の複数の部品Ｐの各々の位置に誤差が生じて、基板Ｓ上への部品Ｐの実装精度が低下してしまう。特に、本実施形態のようにＣＰＵ４２が基準点に基づく実装ヘッド２１の回転位置も加味して部品画像中の複数の吸着ノズル２４の各々の中心位置を導出する場合、導出された回転位置に誤差があると複数の吸着ノズル２４の位置が全体にロータリーヘッド２２の周方向に沿ってずれた位置に導出される。そのため、導出される部品Ｐの各々の位置の誤差も大きくなりやすい。
　これに対して、本実施形態では、Ｓ１４０及びＳ１５０を行うことで、複数の基準マーク２８の各々の検出された位置が正しいか否かを検証することができる。例えば、図３で汚れＧが生じている場合には、Ｓ１４０において、ＣＰＵ４２は、距離Ｌ３，Ｌ４，Ｌ６の代わりに距離Ｌ３’，Ｌ４’，Ｌ６’を導出する。そして、ＣＰＵ４２は、この距離Ｌ３’，Ｌ４’，Ｌ６’が正常範囲内に含まれないことなどにより、複数の基準マーク２８のうち１以上に異常があることを検出できる。ＣＰＵ４２は、複数の基準マーク２８間の位置関係情報（ここでは６個の距離の値）のうちいずれが正常範囲から外れているかによって、複数の基準マーク２８のうちいずれが異常であるかを特定してもよい。例えば、ＣＰＵ４２は、距離Ｌ３’，Ｌ４’，Ｌ６’のうち２以上が正常範囲内に含まれない場合には、第４基準マーク２８ｄに異常があることを特定できる。
　Ｓ１６０において、Ｓ１５０の判定結果が異常ありであった場合には、ＣＰＵ４２は、作業者に異常を報知して（Ｓ２２０）、実装処理を中断し本ルーチンを終了する。例えば、ＣＰＵ４２は、基準マーク２８に異常が生じている旨のエラー画面を表示するよう表示操作部３７に信号を出力したり、エラー画面を表示部５８に表示するよう管理装置５０に信号を出力したりする。異常の報知は音声の出力などにより行ってもよい。
　ここで、本実施形態の構成要素と本開示の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の複数の基準マーク２８が本開示の実装装置の複数のヘッド基準マークに相当し、実装ヘッド２１が実装ヘッドに相当し、撮像部３５が撮像部に相当し、制御部４１が制御部に相当する。また、Ｓ１２０で撮像された部品画像がマーク画像及び部品画像に相当し、Ｓ１３０～Ｓ１５０が異常判定処理に相当し、Ｓ１３０及びＳ１７０が部品認識処理に相当し、Ｓ１８０が部品配置処理に相当する。また、Ｓ１３０～Ｓ１５０を行う制御部４１が本開示の画像処理装置の異常判定部に相当する。
　以上詳述した本実施形態の実装システム１０によれば、実装装置１１の制御部４１は、複数の基準マーク２８を含むマーク画像（ここでは部品画像）に基づいて、Ｓ１３０～Ｓ１５０の処理（異常判定処理）を行うことで、第１～第４基準マーク２８ａ～２８ｄの各々の検出された位置が正しいか否かを、第１～第４基準マーク２８ａ～２８ｄ間の位置関係情報（ここではマーク間の距離）に基づいて検証することができる。したがって、実装装置１１は、基準マーク２８の位置の誤検出につながる異常（例えば基準マーク２８の汚れ）が生じている場合に、そのことを検知できる。なお、Ｓ１３０で上述した寸法計測を用いた手法で基準マーク２８の位置を検出する場合、例えば基準マーク２８の汚れに基づいて誤検出されたエッジＥが存在しても、ＣＰＵ４２はそのエッジＥを除外することができる。そのため、ＣＰＵ４２は、基準マーク２８が汚れていても基準マーク２８の位置を精度良く検出できる。ただし、この場合でも例えば基準マーク２８の汚れ方によっては誤検出されたエッジＥを除外できず基準マーク２８の位置の誤検出が生じることはあるため、異常判定処理を行う意義はある。
　また、制御部４１は、導出された位置関係情報で表される位置関係が、異常がないとみなせる所定の位置関係にあるか否か（ここでは、導出した６個の距離が記憶部４３に記憶された正常範囲内にあるか否か）に基づいて異常の有無を判定する。したがって、実装装置１１は、異常の有無を適切に判定できる。
　また、制御部４１は、部品画像中の複数の基準マーク２８の位置を検出し、検出された位置に基づいて実装ヘッド２１に保持された部品Ｐの位置を認識する部品認識処理（Ｓ１３０，Ｓ１７０）と、部品認識処理で認識された位置に基づいて部品Ｐを基板Ｓ上の実装位置に配置するよう実装ヘッド２１を移動させる部品配置処理（Ｓ１８０）とを行う。そして、制御部４１は、部品認識処理（Ｓ１３０，Ｓ１７０）の開始から終了までの間に異常判定処理（Ｓ１３０～Ｓ１５０）を行う。さらに、制御部４１は、部品配置処理（Ｓ１８０）の開始までの間に異常判定処理を行う。これにより、制御部４１は、異常判定処理で異常が検出されたらＳ１８０を行うことなく異常を報知するため、基準マーク２８に異常が生じた状態で部品Ｐを基板Ｓ上に配置してしまうことを抑制できる。したがって、不良基板の発生やそれに伴い廃棄される部品Ｐ及び基板Ｓの数を減らすことができる。また、制御部４１は、異常判定処理と部品認識処理とで部品画像中の基準マーク２８の位置を検出する処理（Ｓ１３０）を共通化しているから、部品認識処理の開始から終了までの間に異常判定処理を行いつつ、処理時間を短くできる。
　なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
　例えば、上述した実施形態では、Ｓ１５０の判定を行うにあたり、複数の基準マーク２８間の距離の正常範囲が予め記憶部４３に記憶されていたが、これに限られない。例えば、ＣＰＵ４２は、異常判定処理（Ｓ１３０～Ｓ１５０）を行う際に、Ｓ１５０で異常がなかった場合にはそのときのＳ１４０で導出した位置関係情報を記憶部４３に記憶しておいてもよい。そして、ＣＰＵ４２は、後の異常判定処理のＳ１５０において、記憶部４３に記憶された過去の異常判定処理における位置関係情報と今回の異常判定処理で導出された位置関係情報とを比較して、両者の差が所定の閾値を超えているか否かなどにより異常の有無を判定してもよい。こうしても、実装装置１１は異常の有無を適切に判定できる。ここで、上述した実施形態では、所定の正常範囲は複数の基準マーク２８間の距離の設計値に基づいて定められていたが、設計値と実際の値との間には誤差（公差）が存在する場合が多い。上記のように過去の異常判定処理で導出された位置関係情報は、設計値ではなく実測値に相当するから、この実測値と今回導出された位置関係情報とを比較することで、実装装置１１は上述した実施形態と比べてより精度良く異常の有無を判定できる。この場合、ＣＰＵ４２は、過去に実行され異常がなかった場合の複数回の異常判定処理で導出された位置関係情報と、今回導出された位置関係情報とを比較することが好ましい。例えば、過去の複数回の異常判定処理で導出された位置関係情報の平均値や中央値と、今回導出された位置関係情報とを比較することが好ましい。なお、このように過去の位置関係情報を用いる場合でも、最初に異常判定処理を行う場合など過去の位置関係情報が記憶部４３に記憶されていない場合には、ＣＰＵ４２は上述した実施形態と同様に設計値に基づく正常範囲を用いてＳ１５０を行えばよい。また、上述したＳ１５０における正常範囲が、設計値ではなく実測値に基づいて定められていてもよい。
　上述した実施形態では、ＣＰＵ４２は、Ｓ１５０で複数の基準マーク２８のうち１つでも異常があればＳ２２０を実行して実装処理を中断したが、これに限られない。ＣＰＵ４２は、Ｓ１５０で異常ありと判定された基準マーク２８が存在し且つ異常なしと判定された基準マーク２８が複数存在する場合には、Ｓ１７０において、異常ありと判定された基準マーク２８を無視し残りの基準マーク２８の位置に基づいて部品Ｐの位置を認識してもよい。こうすれば、実装装置１１は、複数の基準マーク２８の一部に位置の誤検出につながる異常が生じている場合に、異常が生じている基準マーク２８に起因する部品Ｐの位置の認識の精度低下を抑制しつつ、Ｓ１７０以降の処理を続行できる。この場合、ＣＰＵ４２は、複数の基準マーク２８に１つも異常がない場合とは異なる手法でＳ１７０を行ってもよい。例えば、ＣＰＵ４２は、Ｓ１５０で第４基準マーク２８ｄの位置（例えば点Ａ４’）に異常ありと判定した場合、Ｓ１７０において、点Ａ４’を用いずに、点Ａ１，Ａ３間を結ぶ直線と、その直線に垂直且つ点Ａ２を通る直線との交点を基準点として導出してもよい。こうすれば、位置に異常のある点Ａ４’を無視して点Ａ１～Ａ３の３点のみからロータリーヘッド２２の回転軸に比較的一致する基準点を導出できるから、Ｓ１７０における部品Ｐの位置の認識の精度は低下しにくい。ＣＰＵ４２は、異常ありと判定された基準マーク２８を無視してＳ１７０以降の処理を続行する場合でも、Ｓ２２０と同様に異常を作業者に報知してもよい。
　上述した実施形態では、ＣＰＵ４２は部品認識処理の開始から終了までの間に異常判定処理を行ったが、これに限られない。例えば、ＣＰＵ４２は、部品認識処理の終了後（Ｓ１７０の終了後）から次の部品認識処理の開始（Ｓ１３０の開始）までの間に異常判定処理の少なくとも一部（例えば、Ｓ１４０及びＳ１５０）を行ってもよい。言い換えると、部品認識処理の開始から終了までの間には異常判定処理を一部しか行わないか、全く行わなくてもよい。ここで、部品認識処理は画像処理を含むため、例えば部品配置処理（Ｓ１８０）や、Ｓ１９０の後にＳ１１０を行うために実装ヘッド２１を移動させる処理などの、機械的な動作を主体とする処理と比べて、ＣＰＵ４２の処理負担が比較的高く、時間がかかりやすい。また、ＣＰＵ４２は、部品認識処理で部品Ｐを認識したあとでなければ、Ｓ１８０においてその部品Ｐを配置することはできない。そのため、本実施形態のようにＣＰＵ４２が部品認識処理の開始から終了までの間に異常判定処理を全て行うと、基準マーク２８に異常が生じた状態で部品Ｐを基板Ｓ上に配置してしまうことは抑制できるが、全体の処理時間は長くなりやすい。これに対し、ＣＰＵ４２が部品認識処理の終了後から次の部品認識処理の開始前までに異常判定処理の少なくとも一部を行うことで、全体の処理時間を短くできる。例えば、ＣＰＵ４２は、Ｓ１７０の終了後且つＳ１８０の実行中に、並行してＳ１４０及びＳ１５０を行って、異常があればＳ１８０を中断して作業者に異常を報知してもよい。また、ＣＰＵ４２は、Ｓ１８０の後且つ次のＳ１１０を行う前に、実装ヘッド２１が撮像部３５上を通過するようにして複数の基準マーク２８を含むマーク画像を撮像部３５に撮像させてもよい。そして、ＣＰＵ４２は、Ｓ１３０の開始までの間（例えばＳ１１０の実行中）にこのマーク画像に基づく異常判定処理を行ってもよい。異常判定処理に用いるマーク画像は部品Ｐを含む画像である必要はないため、部品認識処理に用いる画像（部品画像）と異常判定処理に用いる画像（マーク画像）とを上述した実施形態のように兼用せず、このように別々に撮像してもよい。この場合は、ＣＰＵ４２は、上述した実施形態のように部品認識処理中と異常判定処理中とでＳ１３０を共通化できないから、マーク画像に基づいて複数の基準マーク２８の位置を検出する処理を、Ｓ１３０とは別で異常判定処理中に行う。
　部品認識処理に用いる画像（部品画像）と異常判定処理に用いる画像（マーク画像）とを別々に撮像するか否かに関わらず、ＣＰＵ４２は、部品認識処理が終了してから次の部品認識処理が開始されるまでの間に異常判定処理を全て行ってもよい。この場合、部品認識処理と異常判定処理とで異なる手法を用いて複数の基準マーク２８の位置の検出を行ってもよい。例えば、ＣＰＵ４２は、Ｓ１３０では複数の基準マーク２８の位置を処理時間が短いが検出精度の低い第１手法を用いて検出してもよい。そして、ＣＰＵ４２は、部品認識処理が終了してから次の部品認識処理が開始されるまでの間に行う異常判定処理では、複数の基準マーク２８の各々の位置を第１手法と比べて処理時間が長いが検出精度の高い第２手法を用いて検出してもよい。そして、ＣＰＵ４２は、異常判定処理において、第２手法で検出された位置に基づく位置関係情報と第１手法で検出された位置に基づく位置関係情報とを比較することで異常の有無を判定してもよい。第２手法の例としては、上述した寸法計測を用いる手法が挙げられる。第１手法の例としては、テンプレートマッチングを用いる手法が挙げられる。この手法について図６を用いて説明する。例えば第１基準マーク２８ａの中心位置を検出する場合、ＣＰＵ４２は、第１基準マーク２８ａと同じ直径の円７１の輪郭を径方向に横切るように予め設定された複数（ここでは８本）の直線７２を備えたテンプレート７０を用いる。ＣＰＵ４２は、まず、部品画像中にこのテンプレート７０を配置して直線７２上の各画素の明暗を調べ、いずれの直線７２上でもエッジＥが検出されるようなテンプレート７０の位置を導出する。図６Ａでは、導出された位置のテンプレート７０と、そのときの直線７２上の８個のエッジＥとの一例を示している。続いて、ＣＰＵ４２は、例えば最小二乗法を用いて、検出した複数（ここでは８個）のエッジＥと円７１の輪郭との位置ずれが最も小さくなるような位置にテンプレート７０を移動させる（図６Ｂ）。そして、移動後の円７１の中心点７６を、第１基準マーク２８ａの中心位置として検出する。この手法は、検出するエッジＥの数が少ないことや、互いの距離が異常とみなせるエッジＥの有無の判定を行わないことなどにより、寸法計測を用いる手法と比べて処理時間が短くて済む。一方で、この手法は、基準マーク２８の一部の汚れによるエッジＥの誤検出が移動後の円７１の位置に影響しやすいため、基準マーク２８の位置の検出精度は低い。
　第１手法及び第２手法を用いる場合の例として、ＣＰＵ４２が、Ｓ１３０では第１手法を用いて複数の基準マーク２８の各々の位置を検出し、Ｓ１３０の後にＳ１４０～Ｓ１６０を行わず、Ｓ１７０の終了後且つＳ１８０の実行中に第２手法を用いて異常判定処理を行う場合について説明する。図７は、この場合の異常判定処理の一例を示すフローチャートである。この異常判定処理では、ＣＰＵ４２は、まず、直近のＳ１２０で撮像された部品画像に基づいて第２手法で複数の基準マーク２８の位置を検出し（Ｓ２３０）、上述したＳ１４０と同様に複数の基準マーク２８間の位置関係情報（ここでは６個の距離）を導出する（Ｓ２４０）。また、ＣＰＵ４２は、直近のＳ１３０で第１手法を用いて検出された複数の基準マーク２８の位置に基づいて、Ｓ１４０と同様に複数の基準マーク２８間の位置関係情報（ここでは６個の距離）を導出する（Ｓ２４５）。そして、ＣＰＵ４２は、Ｓ２４０で導出された６個の距離と、Ｓ２４５で導出された６個の距離とを比較して、両者の差が所定の閾値を超えているか否かなどにより異常の有無を判定する（Ｓ２５０）。その後、ＣＰＵ４２は、異常があった場合には（Ｓ２６０）、Ｓ１８０の処理を中断し作業者に異常を報知し（Ｓ２７０）、Ｓ２６０で異常がなければそのまま異常判定処理を終了する。このようにすることで、実装装置１１は、部品認識処理のＳ１３０では高速な第１手法を用いるため、全体の処理時間を短くできる。また、第１手法は検出精度が低いため複数の基準マーク２８の各々の検出位置が汚れ等の影響でずれやすいが、第２手法では汚れ等が生じても検出位置がずれにくい。そのため、上記のようにすることで、実装装置１１は、部品認識処理中に第１手法で検出された複数のヘッド基準マークの位置が正しいか否かを、異常判定処理において検出精度の高い第２手法を用いて検証できる。
　図７の異常判定処理において、上述した実装ヘッド２１の基準点の位置を位置関係情報としてもよい。この場合、ＣＰＵ４２は、Ｓ２４０では６個の距離の代わりに実装ヘッド２１の基準点を導出し、Ｓ２４５は省略し、Ｓ２５０では、Ｓ２４０で導出された基準点と直近のＳ１７０で導出された基準点とを比較して異常の有無を判定してもよい。あるいは、基準マーク２８の各々の位置を位置関係情報としてもよい。
　上述した実施形態では、ＣＰＵ４２は、位置関係情報として、複数の基準マーク２８間の距離を導出したが、これに限られない。例えば、複数の基準マーク２８の位置の平均位置（上述した基準点の位置）から複数の基準マーク２８の各々の位置までの距離を位置関係情報としてもよい。また、距離などのスカラー量に限らずベクトル量を位置関係情報としてもよい。
　上述した実施形態では、ＣＰＵ４２は部品認識処理の開始から終了までの間に異常判定処理を常に行ったが、所定時間経過毎に異常判定処理を行ったり、所定回数の部品認識処理の実行毎に異常判定処理を行ったりしてもよい。
　上述した実施形態では、複数の基準マーク２８は４個としたが、これに限らず複数であればよい。また、複数の基準マーク２８の形状は下面視で円形状としたが、四角形状など他の形状でもよい。複数の基準マーク２８は突出部２９とは別部材としたが、突出部２９に付された塗装であってもよいし、突出部２９に設けられた凹部や凸部であってもよい。
　上述した実施形態では、実装装置１１の制御部４１が異常判定処理を行ったが、管理装置５０の制御部５１が異常判定処理を行ってもよい。この場合、管理装置５０が本開示の画像処理装置の一例に相当する。なお、上述した実施形態の実装装置１１も、本開示の画像処理装置の一例に相当する。
　上述した実施形態では、基準マーク２８の位置の誤検出につながる異常として、基準マーク２８の汚れを挙げたが、他にも基準マーク２８の破損や変形などが挙げられる。上述した実装装置１１では、原因に関わらず、基準マーク２８の位置の誤検出につながる異常があれば、それを検出できる。
　本開示の実装装置及び画像処理装置は、以下のように構成してもよい。
　本開示の実装装置において、前記制御部は、前記導出された位置関係情報で表される前記位置関係が異常がないとみなせる所定の位置関係にあるか否かに基づいて前記異常の有無を判定してもよい。この実装装置は、異常の有無を適切に判定できる。
　本開示の実装装置において、前記制御部は、過去に実行され異常がなかった場合の前記異常判定処理で導出された位置関係情報と、今回導出された位置関係情報とを比較することで前記異常を判定してもよい。この実装装置は、適切に異常の有無を判定できる。
　本開示の実装装置において、前記実装ヘッドは、３以上の前記ヘッド基準マークを有しており、前記撮像部は、前記複数のヘッド基準マークと前記実装ヘッドに保持された部品とを含む部品画像を撮像し、前記制御部は、前記部品画像中の前記複数のヘッド基準マークの位置を検出し、該検出された位置に基づいて前記実装ヘッドに保持された部品の位置を認識する部品認識処理と、該部品認識処理で認識された位置に基づいて前記部品を前記基板上の実装位置に配置するよう前記実装ヘッドを移動させる部品配置処理と、を行い、前記制御部は、前記異常判定処理で異常ありと判定された前記ヘッド基準マークが存在し且つ異常なしと判定された前記ヘッド基準マークが複数存在する場合には、前記部品認識処理において、該異常ありと判定された前記ヘッド基準マークを無視し残りの前記ヘッド基準マークの位置に基づいて前記部品の位置を認識してもよい。この実装装置は、複数のヘッド基準マークの一部に位置の誤検出につながる異常が生じている場合に、異常が生じているヘッド基準マークに起因する部品認識の精度低下を抑制しつつ、部品認識処理及び部品配置処理を続行できる。
　本開示の実装装置において、前記撮像部は、前記複数のヘッド基準マークと前記実装ヘッドに保持された部品とを含む部品画像を撮像し、前記制御部は、前記部品画像中の前記複数のヘッド基準マークの位置を検出し、該検出された位置に基づいて前記実装ヘッドに保持された部品の位置を認識する部品認識処理と、該部品認識処理で認識された位置に基づいて前記部品を前記基板上の実装位置に配置するよう前記実装ヘッドを移動させる部品配置処理と、を繰り返し行い、前記制御部は、前記部品認識処理が終了してから次の部品認識処理が開始されるまでの間に前記異常判定処理の少なくとも一部を行ってもよい。ここで、部品認識処理は処理負担が比較的高く、時間がかかりやすい。また、部品認識処理で部品を認識したあとでなければ、その部品の部品配置処理を行うことはできない。そのため、制御部が部品認識処理中に異常判定処理を全て行うと、全体の処理時間が長くなりやすい。これに対し、制御部が部品認識処理の終了後から次の部品認識処理の開始前までに異常判定処理の少なくとも一部を行うことで、全体の処理時間を短くできる。この場合において、前記制御部は、前記部品認識処理が終了してから次の部品認識処理が開始されるまでの間に前記異常判定処理を全て行ってもよい。
　この場合において、前記制御部は、前記部品認識処理が終了してから次の部品認識処理が開始されるまでの間に前記異常判定処理を全て行い、前記制御部は、前記部品認識処理において、前記複数のヘッド基準マークの位置を第１手法を用いて検出し、前記制御部は、前記異常判定処理において、前記複数のヘッド基準マークの各々の位置を、前記第１手法と比べて処理時間が長いが検出精度の高い第２手法を用いて検出し、該第２手法で検出された位置に基づく前記位置関係情報と前記第１手法で検出された位置に基づく前記位置関係情報とを比較することで前記異常の有無を判定してもよい。この実装装置は、部品認識処理では高速な第１手法を用いるため、全体の処理時間を短くできる。また、この実装装置は、部品認識処理中に第１手法で検出された複数のヘッド基準マークの位置が正しいか否かを、異常判定処理において検出精度の高い第２手法を用いて検証できる。
　本開示の画像処理装置は、
　複数のヘッド基準マークを有し部品を保持して移動させる実装ヘッド、を備え前記部品を基板に配置する実装装置における、前記複数のヘッド基準マークを含むように撮像されたマーク画像の画像処理を行う画像処理装置であって、
　前記マーク画像中の前記複数のヘッド基準マークの各々の位置を検出し、該検出された位置に基づいて前記複数のヘッド基準マーク間の位置関係を表す位置関係情報を導出し、該導出された位置関係情報に基づいて前記複数のヘッド基準マークのうち１以上の異常の有無を判定する異常判定処理を行う異常判定部、
　を備えたものである。
　この画像処理装置では、異常判定部が、上述した本開示の実装装置と同様の異常判定処理を行う。したがって、この画像処理装置は、ヘッド基準マークの位置の誤検出につながる異常が生じている場合に、そのことを検知できる。この画像処理装置において、上述した本開示の実装装置の種々の態様を採用してもよいし、上述した本開示の実装装置の各機能を実現するような構成を追加してもよい。
　本開示の実装システムは、複数のヘッド基準マークを有し部品を保持して移動させる実装ヘッド、を備え前記部品を基板に配置する実装装置と、上述した本開示の画像処理装置と、を備えていてもよい。この実装システムは、上述した本開示の実装装置及び画像処理装置と同様に、ヘッド基準マークの位置の誤検出につながる異常が生じている場合に、そのことを検知できる。この実装システムの実装装置について、上述した本開示の実装装置の種々の態様を採用してもよいし、上述した本開示の実装装置の各機能を実現するような構成を追加してもよい。また、この実装システムの異常判定処理について、上述した本開示の実装装置の異常判定処理の種々の態様を採用してもよい。
　本発明は、部品を基板に実装する作業を行う各種産業に利用可能である。
１０　実装システム、１１　実装装置、１２　基板処理部、１３　実装部、２０　ヘッド移動部、２０ａ　エンコーダ、２１　実装ヘッド、２２　ロータリーヘッド、２３　ノズルホルダ、２４　吸着ノズル、２５　Ｒ軸駆動装置、２５ａ　エンコーダ、２６　Ｑ軸駆動装置、２６ａ　エンコーダ、２７　Ｚ軸駆動装置、２７ａ　エンコーダ、２８　基準マーク、２８ａ～２８ｄ　第１～第４基準マーク、２９　突出部、３０　部品供給部、３５　撮像部、３７　表示操作部、４１　制御部、４２　ＣＰＵ、４３　記憶部、５０　管理装置、５１　制御部、５２　ＣＰＵ、５３　記憶部、５８　表示部、５９　入力装置、６０　領域、６２　点、６６　中心点、７０　テンプレート、７１　円、７２　直線、７６　中心点、Ａ１～Ａ４，Ａ４’　点、Ｃ，Ｃ’　基準点、Ｇ　汚れ、Ｌ１～Ｌ６，Ｌ３’，Ｌ４’，Ｌ６’　距離、Ｐ　部品、Ｓ　基板。

Claims (6)

  1. 　部品を基板に配置する実装装置であって、
    　複数のヘッド基準マークを有し、前記部品を保持して移動させる実装ヘッドと、
    　前記複数のヘッド基準マークを含むマーク画像を撮像する撮像部と、
    　前記マーク画像中の前記複数のヘッド基準マークの各々の位置を検出し、該検出された位置に基づいて前記複数のヘッド基準マーク間の位置関係を表す位置関係情報を導出し、該導出された位置関係情報に基づいて前記複数のヘッド基準マークのうち１以上の異常の有無を判定する異常判定処理を行う制御部と、
    　を備えた実装装置。
  2. 　前記制御部は、前記導出された位置関係情報で表される前記位置関係が異常がないとみなせる所定の位置関係にあるか否かに基づいて前記異常の有無を判定する、
    　請求項１に記載の実装装置。
  3. 　前記制御部は、過去に実行され異常がなかった場合の前記異常判定処理で導出された位置関係情報と、今回導出された位置関係情報とを比較することで前記異常を判定する、
    　請求項１に記載の実装装置。
  4. 　前記実装ヘッドは、３以上の前記ヘッド基準マークを有しており、
    　前記撮像部は、前記複数のヘッド基準マークと前記実装ヘッドに保持された部品とを含む部品画像を撮像し、
    　前記制御部は、前記部品画像中の前記複数のヘッド基準マークの位置を検出し、該検出された位置に基づいて前記実装ヘッドに保持された部品の位置を認識する部品認識処理と、該部品認識処理で認識された位置に基づいて前記部品を前記基板上の実装位置に配置するよう前記実装ヘッドを移動させる部品配置処理と、を行い、
    　前記制御部は、前記異常判定処理で異常ありと判定された前記ヘッド基準マークが存在し且つ異常なしと判定された前記ヘッド基準マークが複数存在する場合には、前記部品認識処理において、該異常ありと判定された前記ヘッド基準マークを無視し残りの前記ヘッド基準マークの位置に基づいて前記部品の位置を認識する、
    　請求項１～３のいずれか１項に記載の実装装置。
  5. 　前記撮像部は、前記複数のヘッド基準マークと前記実装ヘッドに保持された部品とを含む部品画像を撮像し、
    　前記制御部は、前記部品画像中の前記複数のヘッド基準マークの位置を検出し、該検出された位置に基づいて前記実装ヘッドに保持された部品の位置を認識する部品認識処理と、該部品認識処理で認識された位置に基づいて前記部品を前記基板上の実装位置に配置するよう前記実装ヘッドを移動させる部品配置処理と、を繰り返し行い、
    　前記制御部は、前記部品認識処理が終了してから次の部品認識処理が開始されるまでの間に前記異常判定処理の少なくとも一部を行う、
    　請求項１～４のいずれか１項に記載の実装装置。
  6. 　複数のヘッド基準マークを有し部品を保持して移動させる実装ヘッド、を備え前記部品を基板に配置する実装装置における、前記複数のヘッド基準マークを含むように撮像されたマーク画像の画像処理を行う画像処理装置であって、
    　前記マーク画像中の前記複数のヘッド基準マークの各々の位置を検出し、該検出された位置に基づいて前記複数のヘッド基準マーク間の位置関係を表す位置関係情報を導出し、該導出された位置関係情報に基づいて前記複数のヘッド基準マークのうち１以上の異常の有無を判定する異常判定処理を行う異常判定部、
    　を備えた画像処理装置。
PCT/JP2018/013779 2018-03-30 2018-03-30 実装装置及び画像処理装置 WO2019187054A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020508828A JP6980096B2 (ja) 2018-03-30 2018-03-30 実装装置
PCT/JP2018/013779 WO2019187054A1 (ja) 2018-03-30 2018-03-30 実装装置及び画像処理装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2018/013779 WO2019187054A1 (ja) 2018-03-30 2018-03-30 実装装置及び画像処理装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019187054A1 true WO2019187054A1 (ja) 2019-10-03

Family

ID=68061108

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/013779 WO2019187054A1 (ja) 2018-03-30 2018-03-30 実装装置及び画像処理装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6980096B2 (ja)
WO (1) WO2019187054A1 (ja)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000066562A (ja) * 1998-08-19 2000-03-03 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
JP2006305779A (ja) * 2005-04-26 2006-11-09 Fuji Mach Mfg Co Ltd 多面取り基板位置補正方法およびスクリーン印刷機
JP2013074064A (ja) * 2011-09-27 2013-04-22 Hitachi High-Technologies Corp 電子部品実装装置及び電子部品実装方法
WO2015140999A1 (ja) * 2014-03-20 2015-09-24 富士機械製造株式会社 ロータリヘッドおよび部品装着装置
JP2015225967A (ja) * 2014-05-28 2015-12-14 ヤマハ発動機株式会社 部品実装方法および部品実装装置
JP2016096174A (ja) * 2014-11-12 2016-05-26 富士機械製造株式会社 部品実装機および部品実装ヘッド

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000066562A (ja) * 1998-08-19 2000-03-03 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
JP2006305779A (ja) * 2005-04-26 2006-11-09 Fuji Mach Mfg Co Ltd 多面取り基板位置補正方法およびスクリーン印刷機
JP2013074064A (ja) * 2011-09-27 2013-04-22 Hitachi High-Technologies Corp 電子部品実装装置及び電子部品実装方法
WO2015140999A1 (ja) * 2014-03-20 2015-09-24 富士機械製造株式会社 ロータリヘッドおよび部品装着装置
JP2015225967A (ja) * 2014-05-28 2015-12-14 ヤマハ発動機株式会社 部品実装方法および部品実装装置
JP2016096174A (ja) * 2014-11-12 2016-05-26 富士機械製造株式会社 部品実装機および部品実装ヘッド

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2019187054A1 (ja) 2021-02-12
JP6980096B2 (ja) 2021-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6279708B2 (ja) 部品装着装置
JP6293899B2 (ja) 実装装置
CN109076728B (zh) 对基板作业机
JP2015135886A (ja) 管理装置
JP6828223B2 (ja) 実装装置
US10932401B2 (en) Component mounting machine
WO2019187054A1 (ja) 実装装置及び画像処理装置
US10334768B2 (en) Component mounting device
JP5999809B2 (ja) 部品実装機
WO2016151725A1 (ja) 実装装置及び実装方法
WO2019198220A1 (ja) 保守管理装置、実装装置及び保守管理方法
JP6673900B2 (ja) 実装装置及び実装方法
CN111788878B (zh) 元件安装装置
JP7117507B2 (ja) 部品装着方法および部品装着装置
CN110463377B (zh) 安装装置及信息处理方法
CN111656884B (zh) 安装装置、信息处理装置及安装方法
JP7148708B2 (ja) 分析装置
WO2023248281A1 (ja) 検査装置、実装装置および検査方法
WO2020148901A1 (ja) 部品実装装置
US20230237667A1 (en) Information processing device, mounting device, and information processing method

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18912835

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020508828

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18912835

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1